【正文】 了越來越高的要求，以滿足與沖壓設(shè)備的配套。第三章 氣路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 氣動(dòng)傳動(dòng)簡稱氣動(dòng)，是指以壓縮空氣為工作介質(zhì)來傳遞動(dòng)力和控制信號，控制和驅(qū)動(dòng)各種機(jī)械和設(shè)備，已實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化，自動(dòng)化的一門技術(shù)。 常用的換向閥閥芯在閥體內(nèi)作往復(fù)滑動(dòng)，成為滑閥。由于操縱液動(dòng)換向閥的液壓推力可以很大，所以主閥可以做得很大，允許有較大的流量通過。 氣源系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 氣壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由氣源來提供，氣源的核心是氣壓泵。100%表 氣缸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與負(fù)載率運(yùn)動(dòng)速度v=80m/min=1333mm/s，取β=，所以實(shí)際氣缸的負(fù)載大小為：F=F。放松后,1YA通電，氣缸5的活塞帶動(dòng)真空吸盤上升，上升到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，壓下限位開關(guān)SQ2，使1YA斷電，機(jī)械手停止上升，同時(shí)使電磁鐵4YA通電氣缸11的活塞帶動(dòng)真空吸盤左移，左移時(shí)具有急回特性。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。 PLC的通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性，IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，PLC各廠家均有采用。2． 制造業(yè)自動(dòng)化。l 通過可選的插入式電池盒可延長RAM中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間。假設(shè)機(jī)械手原點(diǎn)處于位置點(diǎn)(初始位)，把工件從左工作臺(tái)搬到右工作臺(tái)處加工。自動(dòng)操作分為步進(jìn)、單周期和自動(dòng)循環(huán)操作方式，因此需要設(shè)置一個(gè)工作方式選擇開關(guān)SA1(手動(dòng)、回原點(diǎn)、步進(jìn)、單周期、自動(dòng)循環(huán))，占5個(gè)輸入點(diǎn)，手動(dòng)時(shí)設(shè)置一個(gè)運(yùn)動(dòng)選擇開關(guān)SA2(左，右、上，下、夾，松)，占5個(gè)輸入點(diǎn)，限位開關(guān)SQ1SQ4占4個(gè)輸入點(diǎn)，回原點(diǎn)按鈕SB啟動(dòng)按鈕SB停止按鈕SB3占3個(gè)輸入點(diǎn)，共需l7個(gè)輸入點(diǎn)。途中按下停止按鈕，其工作停止，再按下啟動(dòng)按鈕，則繼續(xù)動(dòng)作至原點(diǎn)后自動(dòng)停止。通過這次設(shè)計(jì)，使我了解到老師的用心良苦，并且從老師那學(xué)到了很多寶貴的東西。隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和機(jī)械加工工藝水平的提高及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，為研究高性能的氣動(dòng)機(jī)械手奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。行至上限位置，X01接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20，同時(shí)將狀態(tài)S27清0，Y01失電，停止上升，而Y04得電，執(zhí)行左行動(dòng)作，到達(dá)左限位，X03接通，將狀態(tài)S20清0．如果此時(shí)為連續(xù)工作狀態(tài)，即狀態(tài)轉(zhuǎn)移回到S21，重復(fù)執(zhí)行自動(dòng)程度，若為單周期操作方式，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20，則機(jī)械手的停在原點(diǎn)。把選擇開關(guān)旋在自動(dòng)操作的三種位置之一上，則進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)操作。左移到原點(diǎn)時(shí)，碰到左限位開關(guān)， 左移電磁閥斷電，左移停止。同樣，左移、右移分別由左移電磁閥和右移電磁閥控制。l 通過擴(kuò)展模塊可以增加CPU的I/O點(diǎn)數(shù)（CPU221不可以擴(kuò)展）。5. 設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短。PLC的通信聯(lián)網(wǎng)依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。此時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵2YA通電?？紤]到工件的形狀是平板，應(yīng)采用真空吸盤。方向控制是利用換向閥或是邏輯控制單元來實(shí)現(xiàn)，對于一般中小流量的系統(tǒng)，通過換向閥的有機(jī)組合來實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。③電磁換向閥：利用電磁鐵的通斷電而直接推動(dòng)閥芯來控制油口的連通狀態(tài)。 ②使用壓力請勿超過其使用范圍。 交流私服系統(tǒng)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)近20年來，由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，交流伺服控制技術(shù)飛速發(fā)展。上世紀(jì)末廣泛應(yīng)用的平行四邊形機(jī)械手結(jié)構(gòu)目前已經(jīng)逐步淘汰，取而代之的是高速、穩(wěn)定的單臂或雙臂橫桿式傳送機(jī)構(gòu)。一組模具每一副模具的沖壓工作都在同一臺(tái)壓力機(jī)內(nèi)完成。隨著我國工業(yè)的發(fā)展，沖壓制件類型、工藝的復(fù)雜化以及人性化生產(chǎn)要求，手工送料的沖壓加工生產(chǎn)由于存在著效率、速度、精度、安全等方面的一系列問題，沖壓生產(chǎn)的手工送料已逐步由自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)所取代，從而進(jìn)一步滿足了沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化、大幅度提高生產(chǎn)節(jié)拍、生產(chǎn)質(zhì)量等的要求。其在2004年成功向市場推出，并稱作“快速橫桿式”的自動(dòng)化輸送系統(tǒng)（簡稱SpeedBAR）。設(shè)計(jì)出機(jī)械手的氣動(dòng)系統(tǒng)，繪制機(jī)械手氣壓系統(tǒng)工作原理圖。在我國，90%的現(xiàn)存沖壓生產(chǎn)先屬于這一階段的產(chǎn)品。本文重點(diǎn)是設(shè)計(jì)是氣動(dòng)系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)，簡要的設(shè)計(jì)選取了氣壓缸及其裝配。 機(jī)械手加穿梭小車式自動(dòng)化輸送系統(tǒng) 目前，國內(nèi)汽車工業(yè)中生產(chǎn)轎車外覆蓋件和大型內(nèi)襯件的自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)先線，由于還沒有大型多工位壓力機(jī)的投入，所以自動(dòng)化生產(chǎn)主要還是以配備常規(guī)的機(jī)械手加穿梭小車或機(jī)器人輸送系統(tǒng)的串列式?jīng)_壓線為主，它主要由CNC上料、取料機(jī)械手和穿梭小車組成。 沖壓自動(dòng)線的組成 就設(shè)備組成而言，沖壓自動(dòng)線一般包括壓力機(jī)和自動(dòng)化系統(tǒng)。 高速高精度的自動(dòng)送料機(jī)構(gòu) 高速化和精密化一直是沖壓生產(chǎn)追求的目標(biāo)。油霧器可對機(jī)體運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行潤滑，可以對不方便加潤滑油的部件進(jìn)行潤滑，大大延長機(jī)體的使用壽命。 控制時(shí)滑閥在閥體內(nèi)作軸向移動(dòng)，通過改變各氣口間的連接關(guān)系，實(shí)現(xiàn)氣體流動(dòng)方向的改變，這就是滑閥的工作原理。節(jié)流閥供在壓力極大地情況下作降低降低介質(zhì)壓力之用。 本設(shè)計(jì)的氣壓系統(tǒng)采用定量泵供氣，由溢流閥來調(diào)定系統(tǒng)壓力。從原點(diǎn)開始，經(jīng)過下降、夾緊、上升、右移、下降、放松、上升、左移8個(gè)動(dòng)作完成一個(gè)循環(huán)并回到原點(diǎn)。第四章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) PLC簡介 PLC的定義 可編程序控制器，英文稱Programmable Controller，簡稱PC。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。此外，豐富的CPU類型和電壓等級使其在解決用戶的工業(yè)自動(dòng)化問題時(shí)，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。其中DC輸入/DC輸出的有3種，DC輸入/繼電器輸出的有三種，它們對應(yīng)的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)分別為4點(diǎn)、8點(diǎn)和16點(diǎn)。在系統(tǒng)通電后按下“啟動(dòng) ”按鈕，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。在運(yùn)行時(shí)按下“負(fù)載電源”按鈕，使KM線圈得電并自鎖，KM的主接觸點(diǎn)接通，給外部負(fù)載提供交流電源，出現(xiàn)緊急情況時(shí)用“緊急停車”按鈕斷開負(fù)載電源。圖45 機(jī)械手控制流程圖。而氣動(dòng)機(jī)械手作為機(jī)械手的一種，它具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能和不污染環(huán)境、容易實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等優(yōu)點(diǎn)。而今，電磁閥的線圈功率越來越小，而PLC的輸出功率在增大，由PLC直接控制線圈變得越來越可能。當(dāng)機(jī)械手在原點(diǎn)時(shí)，將狀態(tài)S20置1這是第一步。 PLC外部接線圖手動(dòng)控制分為手動(dòng)和回原點(diǎn)兩種操作。．夾緊后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升，上升到頂時(shí)，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；同時(shí)接通右移電磁閥，機(jī)械手右移。5. 模擬量輸出擴(kuò)展模塊EM232。 S7200 CPU外型圖l CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以便對工業(yè)自動(dòng)控制任務(wù)或過程進(jìn)行控制。PLC的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段?！? 底板或機(jī)架大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。它的氣源是由空氣壓縮機(jī)通過快換接頭進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，經(jīng)分水過濾器、調(diào)壓閥、油霧器，進(jìn)入各并聯(lián)氣路上的電磁閥，以控制氣缸和端拾器動(dòng)作。 氣缸的設(shè)計(jì)及安放 A．水平方向的伸縮移動(dòng)，、下降移動(dòng)都可選擇普通型單活塞桿雙作用氣缸或無桿氣缸，但是考慮到普通型氣缸輸出力比較大，價(jià)格比較便宜。（1）工作原理 油液流經(jīng)小孔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的液阻，通流面積越小，油液受到的液阻越大，通過閥口的流量就越小，因此，改變節(jié)流口的通流面積，使液阻發(fā)生變化，就可以調(diào)劑流量的大小。 （3）結(jié)構(gòu) 在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛采用的是滑閥式換向閥，在這里主要介紹這種換向閥的幾種結(jié)構(gòu)。②安裝時(shí)請注意氣體流動(dòng)方向與本體上箭頭所指方向是否一致，注意接管及接頭牙型是否正確。而且可以設(shè)定夾緊和松開時(shí)間，動(dòng)作方式為輥柱作圓周運(yùn)動(dòng)，不會(huì)有咬死現(xiàn)象。 一套完整的沖壓自動(dòng)化拆垛系統(tǒng)主要包括2臺(tái)軌道移動(dòng)式上料小車（每個(gè)上料小車上配備4—8個(gè)活動(dòng)可調(diào)磁力分張器通常為永磁鐵，用于板料的分離）、拆垛手（機(jī)械手或機(jī)器人）、傳送裝置（多為磁性皮帶機(jī)）、板料清洗機(jī)、板料涂油機(jī)、板料對中臺(tái)及控制系統(tǒng)等組成。 （2）一個(gè)在壓力機(jī)之間固定軌道上移動(dòng)的穿梭小車，負(fù)責(zé)將工件由取料機(jī)械手的放料位置移送到上料機(jī)械手的取料位置。 設(shè)計(jì)原則在設(shè)計(jì)之前，必須有一個(gè)指導(dǎo)原則，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則是：以任務(wù)書所要求的具體設(shè)計(jì)要求為根本設(shè)計(jì)目標(biāo)，充分考慮吸放料系統(tǒng)工做的環(huán)境和工藝流程的具體要求。根據(jù)沖壓工件的不同分類及其沖壓工藝，用于沖壓設(shè)備上的自動(dòng)化輸送系統(tǒng)的選型也各不相同。目前，對送料裝置的要求呈現(xiàn)出高精度化、高速度化、高自動(dòng)化、高可靠性等特點(diǎn)。如日本的RF20SDOR11機(jī)械手送料裝置與沖床做成一體，從橫向（側(cè)面）送料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配、制造、維修困難，價(jià)格昂貴，又不適合我國沖床的縱向送料要求。第二章 沖壓線簡介 沖壓成型作為一門古老而又年輕的制造技術(shù)，幾乎滲透到國民經(jīng)濟(jì)的每一個(gè)部門。但是在該沖壓線中由于存在工件換向和雙動(dòng)拉深的問題，因此，必須配有同步翻轉(zhuǎn)裝置，最高生產(chǎn)節(jié)拍6—9次每分，而且設(shè)備的維修量很大。 隨著沖壓自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)械手自動(dòng)傳輸機(jī)構(gòu)的形式也日異月新。這種輸送系統(tǒng)介于常規(guī)機(jī)械手系統(tǒng)和多工位壓力機(jī)橫桿式輸送系統(tǒng)之間，既靈活簡便又快速高效，適應(yīng)于串列式?jīng)_壓生產(chǎn)線。 （2）注意事項(xiàng)①部分零件使用pc材質(zhì)，禁止接近或在有機(jī)劑環(huán)境中使用。②機(jī)動(dòng)換向閥：又稱行程閥，它主要用來控制液壓機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的行程，它主